机械能守恒习题(带答案)

1、第第 页共18页因为。为”的中点，所以小球克服合外力做功相等，减少的动能相等，小球克服摩擦力做功也相等，损失的机械能相等，B、D正确.小球由A到C的时间小于从C到B的时间，由。知，速度的变化不相等，C错误.7.如图6所示，质量为M、长度为/的小车静止在光滑水平面上，质量为机的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为外,当小车运动的位移为时，物块刚好滑到小车的最右端.若小物块可视为质点，贝1|()I产I-iT*工H图6A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零B.整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为原C

2、.小车的末动能为厂产D.整个过程物块和小车增加的机械能为/(%+/)答案BC解析物块与小车之间的摩擦力为滑动摩擦力，这一对滑动摩擦力做功，做功之和应小于零，选项A错误；由功能关系知，系统机械能的增加量为F(Z+%)-q/,B项正确，D项错误.对小车应用动能定理知勺=1Mv2,C项正确8.如图7所示，质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同.物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态.现从M点由静止释放物块，物块运动到N点时恰好静止.弹簧原长小于MM,.若物块从M点运动到N点的过程中，物块与接触面之

3、间由于摩擦所产生的热量为。，物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E,物块通过的路程为s.不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能正确的是()答案c解析物块在粗糙水平面上滑动时，。二机gs,=。-机gs,可见，当s较小时，Q-s图象是一条经过原点的倾斜直线，7图象是一条与纵轴相交、斜率为负值的倾斜直线，斜率的大小左二-mg；当滑上斜面后，Q=mgs+mgcos(5-%)=mgs0(1-cos)+mgcos-s,E=Eq-mgs0(l-cos)-mgcos-5,可见，当s较大或者滑上斜面时，。7图象仍是一条倾斜直线，但斜率变小，7图象也是一条倾斜直线，斜率的大小变为k=-mgcos；综上分析

4、，只有选项C正确.题组3能量守恒定律的综合应用.如图8所示，光滑半圆弧轨道半径为H,04为水平半径，5。为竖直直径.一质量为相的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上.在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态).若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为综，且物块被弹簧反弹后恰能通过5点.已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为，重力加速度为g,求:图8物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FNN的大小;(2)弹簧的最大压缩量d；物块从A处开始下滑时的初速度v0.答案6mgm-iR净7gR解析(1)由题意可知，物块在

5、B点满足：mg二机R物块由。点到B点机械能守恒:在C点：在C点：/n-mg_空一mR由以上三式联立可得FN=6mg,由牛顿第三定律可知，物块对轨道最低点C的压力FN=FN=6mg.(2)由能量守恒定律可得：Ep=mgd+2mvC，解得d=E-养(3)对物块由A点下滑到弹簧达最大压缩量的过程应用能量守恒定律可得：2mv0+mgR=Ep+mgd解得：v0=44mp-7gR.如图9所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个4圆弧挡板，圆弧半径R=1m,今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F

6、=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板.I*y/mI*y/m图9(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37,已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2),求其离开O点时的速度大小；(2)为使小物块击中挡板，求拉力F作用的最短时间；改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置.求击中挡板时小物块动能的最小值.答案(1)|3m/s(2)1s(3)5,J解析(1)小物块从O到P,做平抛运动水平方向：Rcos37=v0tOP竖直方向：Rsin37=2gtoP解得：v0解得：v0二MHm/s(2)为使小物块击中挡板，小物块必须能运动到O点，设拉力F作用的最短距离为d,由动能定理得：Fd-mg=AEk二0解得：d=2.5m由牛顿第二定律得：F-mg=ma解得：a=5m/s2由运动学公式得：d=1at22min解得：tmin=1s设小物块击中挡板的任意点坐标为(